本文關(guān)鍵詞：基于差力主動轉(zhuǎn)向的電動輪車耦合動力學(xué)控制研究

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【摘要】：電動汽車在差力主動轉(zhuǎn)向時(shí)容易出現(xiàn)過多轉(zhuǎn)向或者不足轉(zhuǎn)向,與此同時(shí)電動車在轉(zhuǎn)向時(shí)制動容易出現(xiàn)打滑。為此本文建立了基于四自由度車輛模型的差力主動轉(zhuǎn)向模型。并將四自由度車輛動力學(xué)模型的多輸入—多輸出模型轉(zhuǎn)化為單輸入—單輸出的傳遞函數(shù)模型,以便分析單個(gè)輸入量對單個(gè)輸出量的響應(yīng),并將四自由度車輛模型轉(zhuǎn)化為狀態(tài)空間方程模型,應(yīng)用李雅普諾夫穩(wěn)定性原理和卡爾曼穩(wěn)定性理論分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可控性、可觀性,通過穩(wěn)定性理論的分析表明本文所建立的四自由度模型穩(wěn)定并且可控可觀。將計(jì)算出來的狀態(tài)空間方程模型標(biāo)定為被控對象,選取國內(nèi)某電動車的參數(shù)代入狀態(tài)空間模型,將計(jì)算出來的理想模型設(shè)定為參考模型,同時(shí)設(shè)計(jì)了自適應(yīng)控制策略中的模型參考自適應(yīng)控制策略對車輛進(jìn)行控制。整個(gè)控制過程是分別針對單個(gè)輸出量進(jìn)行控制,使車輛系統(tǒng)在差力主動轉(zhuǎn)向的時(shí)具有良好的穩(wěn)定性,各項(xiàng)性能指標(biāo)均能達(dá)到良好的水平,仿真數(shù)據(jù)整體超調(diào)量較小,且逐漸穩(wěn)定。針對車輛在差力主動轉(zhuǎn)向時(shí)出現(xiàn)緊急制動的工況下,對電動輪車的滑移率和輪胎側(cè)偏角進(jìn)行控制,建立七自由度整車模型與ABS聯(lián)合仿真模型用以解決電動車制動時(shí)的操縱穩(wěn)定性,設(shè)計(jì)的ABS控制方法運(yùn)用邏輯門限值控制策略,但本文設(shè)計(jì)出的邏輯門限值控制不同于傳統(tǒng)邏輯門限值控制,將傳統(tǒng)的控制策略原來的減壓至角減速度-a停止變?yōu)橹?a停止,仿真數(shù)據(jù)表現(xiàn)出了車輪在轉(zhuǎn)向制動時(shí)具有較好操縱穩(wěn)定性,輪胎滑移率始終保持在最佳滑移率,沒有出現(xiàn)車輪抱死狀態(tài),輪胎側(cè)偏角表現(xiàn)良好。
【關(guān)鍵詞】：差力主動轉(zhuǎn)向 傳遞函數(shù)模型 狀態(tài)空間方程模型 模型參考自適應(yīng) 四自由度車輛模型 七自由度車輛模型
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 研究目的及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 電動汽車國內(nèi)研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 電動汽車國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文研究的主要目的和內(nèi)容12-14
• 1.3.1 論文研究的目的12
• 1.3.2 論文研究的內(nèi)容12-14
• 2 四自由度車輛模型14-32
• 2.1 差力主動轉(zhuǎn)向14-17
• 2.1.1 差力主動轉(zhuǎn)向的提出14-16
• 2.1.2 差力主動轉(zhuǎn)向機(jī)理16-17
• 2.2 四自由度車輛動力學(xué)模型17-32
• 2.2.1 四自由度車輛動力學(xué)方程17-19
• 2.2.2 四自由度車輛simulink模型19-22
• 2.2.3 四自由度車輛模型的仿真22-32
• 3 傳遞函數(shù)模型32-36
• 3.1 激勵為方向盤轉(zhuǎn)矩時(shí)的傳遞函數(shù)32-33
• 3.1.1 速度 60km/h時(shí)的傳遞函數(shù)模型32-33
• 3.1.2 速度 80km/h時(shí)的傳遞函數(shù)模型33
• 3.1.3 速度 120km/h時(shí)的傳遞函數(shù)模型33
• 3.2 激勵為前輪驅(qū)動力差時(shí)的傳遞函數(shù)33-34
• 3.2.1 速度 60km/h時(shí)的傳遞函數(shù)模型33
• 3.2.2 速度 80km/h時(shí)的傳遞函數(shù)模型33-34
• 3.2.3 速度 120km/h時(shí)的傳遞函數(shù)模型34
• 3.3 激勵為后輪驅(qū)動力差時(shí)的傳遞函數(shù)34-35
• 3.3.1 速度 60km/h時(shí)的傳遞函數(shù)模型34
• 3.3.2 速度 80km/h時(shí)的傳遞函數(shù)模型34
• 3.3.3 速度 120km/h時(shí)的傳遞函數(shù)模型34-35
• 3.4 結(jié)論35-36
• 4 系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可控性可觀性分析36-42
• 4.1 系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程36-39
• 4.2 基于李雅普諾夫穩(wěn)定性分析39-40
• 4.3 系統(tǒng)的可控性與可觀性分析40-42
• 5 自適應(yīng)控制研究42-48
• 5.1 自適應(yīng)控制42-45
• 5.1.1 自適應(yīng)控制原理42-43
• 5.1.2 模型參考自適應(yīng)控制設(shè)計(jì)43-45
• 5.2 仿真分析45-46
• 5.3 結(jié)論46-48
• 6 七自由度整車與ABS聯(lián)合仿真48-64
• 6.1 七自由度整車模型48-54
• 6.1.1 七自由度車輛動力學(xué)方程48-50
• 6.1.2 七自由度車輛simulink模型50-54
• 6.2 七自由度車輛與ABS控制模型54-59
• 6.2.1 車輛動力學(xué)模型54
• 6.2.2 輪胎模型54-56
• 6.2.3 制動系統(tǒng)模型56
• 6.2.4 控制系統(tǒng)模型56-59
• 6.3 仿真分析59-64
• 6.3.1 加入ABS控制后四輪滑移率仿真數(shù)據(jù)59-60
• 6.3.2 加入ABS控制后輪胎側(cè)偏角仿真數(shù)據(jù)60-61
• 6.3.3 仿真結(jié)果61-64
• 7 論文總結(jié)與展望64-66
• 7.1 總結(jié)64-65
• 7.2 展望65-66
• 致謝66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果72

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本文編號：716074